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CN117165163A - 双组份涂料组合物及涂料体系 - Google Patents

双组份涂料组合物及涂料体系 Download PDF

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CN117165163A
CN117165163A CN202210592755.XA CN202210592755A CN117165163A CN 117165163 A CN117165163 A CN 117165163A CN 202210592755 A CN202210592755 A CN 202210592755A CN 117165163 A CN117165163 A CN 117165163A
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coating composition
coating
acrylic resin
paint
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CN202210592755.XA
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黄海荣
牛群
吕楠
赵鸿旺
杜庆祝
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PPG Coatings Tianjin Co Ltd
Original Assignee
PPG Coatings Tianjin Co Ltd
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Publication date
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Abstract

公开了一种双组份涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂，其中所述羟基丙烯酸树脂具有10000～30000的数均分子量，所述羟基丙烯酸树脂包括低羟值丙烯酸树脂和中羟值丙烯酸树脂，所述低羟值丙烯酸树脂具有小于30mgKOH/g的羟值，所述中羟值丙烯酸树脂具有30～70mgKOH/g的羟值。还公开了一种经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少部分基材上的所述双组份涂料组合物。进一步公开了一种涂料体系，包括第一涂料组合物和第二涂料组合物，第一涂料组合物和/或第二涂料组合物是上述双组份涂料组合物。本发明又提供了一种部件以及多种处理部件的方法。

Description

双组份涂料组合物及涂料体系
技术领域
本发明涉及涂料领域，具体涉及双组份涂料组合物及涂料体系。
背景技术
近年来新能源车辆发展迅速，发光格栅、饰条等发光零部件越来越受到市场青睐，在新能源车辆上应用广泛。发光车辆零部件不仅有助于提升车辆的第一印象、视觉效果及辨识度，而且在白天、夜间行驶时能给前方、后方车辆起到提醒作用。应用在发光零部件上的涂料，不仅能调整外部目视光源的颜色、透光率等外观效果，还能够配合工艺设计多种造型，从而起着重要作用。目前市场上几乎没有该类型的涂料，随着新能源车辆的发展，该类涂料必将有巨大的市场潜力。
发光格栅、饰条等零部件基材区别于传统车辆零部件的遮光基材，其通常为透明或半透明塑料基材，因此需要涂料有更强的遮盖力。并且，由于透明或半透明基材耐侯或耐溶剂较差，需要涂料有更强的耐侯能力及合适的基材耐溶剂能力。另外，在涂料技术上，发光零部件涂料既要满足客户对透光效果的要求，又要保证颜色的要求，且由于基材区别于传统基材，也要保证涂料性能的要求。此外，本类涂料在应用中通常加入镭雕工艺，来满足不同外观造型的需求。
因此，为了满足市场需求及业务增长，需要开发兼具优异性能、不同颜色及透光率的适用于透明或半透明塑料基材的高性能涂料，以及涂料体系。
发明内容
本发明人进行了大量研究，开发出适用于透明或半透明塑料基材的涂料组合物，该涂料组合物具备优异的遮盖力、改善的耐候性和耐溶剂性；并开发出了适用于透明或半透明塑料基材的涂料体系，该涂料体系满足透光效果、颜色效果以及机械性能，可以有利地用于涂覆发光部件。
本发明提供了一种双组份涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂，其中所述羟基丙烯酸树脂具有10000～30000的数均分子量，所述羟基丙烯酸树脂包括低羟值丙烯酸树脂和中羟值丙烯酸树脂，所述低羟值丙烯酸树脂具有小于30mgKOH/g的羟值，所述中羟值丙烯酸树脂具有30～70mgKOH/g的羟值。
本发明还提供了一种经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少部分基材上的所述双组份涂料组合物。
本发明进一步提供了一种涂料体系，包括第一涂料组合物和第二涂料组合物，第一涂料组合物和/或第二涂料组合物是双组份涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂，其中所述羟基丙烯酸树脂具有10000～30000的数均分子量，所述羟基丙烯酸树脂包括低羟值丙烯酸树脂和中羟值丙烯酸树脂，所述低羟值丙烯酸树脂具有小于30mgKOH/g的羟值，所述中羟值丙烯酸树脂具有30～70mgKOH/g的羟值。
本发明另外提供了一种部件，包括内表面和外表面，其中所述内表面至少部分涂覆有透明底漆、遮蔽色漆和半透明面漆，所述外表面至少部分涂覆有透明面漆。
本发明另外还提供了第一种处理部件的方法，包括：在部件的至少部分内表面上依次涂覆透明底漆、遮蔽色漆和半透明面漆；和，在部件的至少部分外表面上涂覆透明面漆。
本发明另外还提供了第二种处理部件的方法，包括：在部件的至少部分外表面上依次涂覆透明底漆、遮蔽色漆、半透明色漆和透明面漆。
本发明另外还提供了第三种处理部件的方法，包括：在部件的至少部分内表面上依次涂覆透明底漆和遮蔽色漆；和，在部件的至少部分外表面上涂覆透明底漆、半透明色漆和透明面漆。
本发明的特征和优点将在以下实施方式的详细描述中具体呈现。
附图说明
图1示出了根据本发明所述的第一种处理方法获得的部件的示意图(a)和光照下效果图(b)。
图2示出了根据本发明所述的第二种处理方法获得的部件的效果图和光照下效果图：(a)在对部件的外表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理；(b)在对部件的外表面涂覆透明面漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理。
具体实施方式
在本申请中，除非另有明确说明，单数的使用包括复数且复数包括单数。例如，虽然在本文中提及“一种”树脂，但可以使用一种或多种的树脂。
在本申请中，术语“包括”、“包含”和“含有”等不是限制本发明来排除任何变体或添加。此外，尽管本发明已经以“包括”等术语来描述涂料组合物、制备方法等，本文详述的涂料组合物、制备方法等也可以描述为“基本上由……组成”或“由……组成”。在这种情况下，“基本上由……组成”意味着任何额外的成分都不会对涂料组合物所形成的涂层的特性产生实质性影响。
在本申请中，除非另有明确说明，使用“或”表示“和/或”，即使在某些情况下可明确地使用“和/或”。另外，应当理解，本文列出的任何数值范围意图包括其中所含的所有子范围。例如，“1至10”的范围意图包括在所列举的最小值1和所列举的最大值10(包括端值)之间的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范围。
除了实施例中的或另外明确说明的，应当认为说明书和权利要求书中使用的所有代表成分的数量等的数值在所有情况下均可按照术语“约”进行变化。因此，除非有相反的说明，否则以下的说明书和权利要求书中所列出的数值参数均为近似值，可以按照本发明想要获得的性能而变化。起码，不是为了限制对于权利要求范围的等同原则的适用，每个数值参数至少应当按照有效数字来解释并运用普通的四舍五入。
尽管表述本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但具体实施例中列出的数值记录的尽可能准确。但是，任何一个数值本来就具有一定的误差，该误差是其相应的测量方法中得出的标准偏差的必然结果。
在一个方面，本发明涉及一种双组份涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂。
在本文中，所述所述“双组份涂料(2K)”又称双包装涂料或两罐装涂料，是指两组份分开包装，使用前再将两组份以准确比例混合固化成膜的涂料。
根据本发明的涂料组合物为溶剂型涂料组合物。所述“溶剂型”是指以有机溶剂为涂料中的主要分散介质。在本文中，所述有机溶剂占分散介质总重量的至少50wt％。
根据本发明的涂料组合物为热固性涂料组合物，即，所述涂料组合物经固化后不可逆地形成涂膜，其再加热后不熔融且在溶剂中不溶解。在本文中，术语“固化”是指涂料组合物中的至少一部分的成分是聚合和/或交联的，或者经干燥以形成硬化的涂膜。根据本发明的涂料组合物可以通过加热固化。
根据本发明的涂料组合物是低温固化体系。合适地，根据本发明的涂料组合物在60～100℃/30～60min下可固化。所述“可固化”是指在60～100℃烘烤30～60分钟后，所形成的膜层具有至少50次的MEK双重擦拭值，合适地甚至至少70次。
根据本发明的涂料组合物可以作为底漆、色漆、和/或面漆。在本文中，所述“底漆”是指直接涂覆于经处理/未经处理的基材之上的涂层，其可以提供涂覆保护性并改善色漆层与基材的附着力。在本文中，所述“色漆”是指涂覆于底漆层之上的涂层，其通常包括颜料来提供颜色和/或效果，和/或调节透光率。在文本中，所述“面漆”是指涂覆于色漆层之上的涂层，可以为基材上的最外层，并且也可以包括颜料来提供不同的颜色和/或透光率。
根据本发明的涂料组合物可形成透明涂层、半透明涂层、和/或不透明(遮蔽)涂层。所述“透明”包括基本上透明或完全透明的涂层，是指当透过涂层观察时，涂层另一边的表面是肉眼清楚可见的。合适地，所述透明涂层可以具有至少90％的透光率。所述“不透明(遮蔽)”是指当透过涂层观察时，涂层另一边的表面是肉眼不可见的。合适地，所述不透明/遮蔽涂层可以具有小于2％的透光率。所述“半透明”是介于透明和不透明/遮蔽之间状态的涂层。合适地，所述半透明涂层可以具有至少2％且小于90％的透光率。所述透光率可以通BYK云雾仪获得。
根据本发明的涂料组合物可以具有20～50wt％的固含量，合适地30～40wt％的固含量。在文本中，术语“固含量”是指涂料在干燥固化后剩余的质量与涂料组合物在未干燥固化的质量的比值。
根据本发明的涂料组合物可以形成微米级的涂层。合适地，根据本发明的涂料组合物所形成的涂层可以具有10～40μm的干膜厚度。
所述第一组份中包括的羟基丙烯酸树脂是指含有羟基官能团的丙烯酸树脂。在本文中，所述丙烯酸树脂是指丙烯酸酯类或甲基丙烯酸酯类的均聚物，和/或与其他单体的共聚物。
合适地，所述羟基丙烯酸树脂可以具有至少10000的数均分子量(Mn)，例如10000～30000的Mn，诸如20000～30000的Mn。所述数均分子量可以通过凝胶渗透色谱法使用适当的标准物如聚苯乙烯标准物测定。合适地，所述羟基丙烯酸树脂具有不超过15mgKOH/g的酸值，诸如不超过10mgKOH/g的酸值，例如不超过8mgKOH/g的酸值，例如不超过2mgKOH/g的酸值。所述“酸值”是指中和1克树脂中的游离酸所需的氢氧化钾的毫克数。
所述羟基丙烯酸树脂可以包括低羟值丙烯酸树脂和中羟值丙烯酸树脂。所述低羟值丙烯酸树脂可以具有小于30mgKOH/g的羟值，合适地小于25mgKOH/g的羟值，诸如10～25mgKOH/g的羟值。所述中羟值丙烯酸树脂可以具有30～70mgKOH/g的羟值，合适地30～60mgKOH/g的羟值，诸如35～50mgKOH/g的羟值。合适地，所述低羟值丙烯酸树脂与所述中羟值丙烯酸树脂的重量比为1.5～3：1。
合适地，所述羟基丙烯酸树脂可以具有不超过80℃的玻璃化转变温度，诸如10～60℃的玻璃化转变温度。所述玻璃化转变温度可以通过动态热机械分析(DMA)使用TAInstruments Q800仪器测定，测定参数：频率为10Hz，振幅为5mm，温度斜坡为-100℃至250℃，Tg确定为根据ASTM D7028的tanδ曲线的峰值。
通常，所述羟基丙烯酸树脂可以溶液的形式加入到涂料组合物中，所述溶液可以具有45-65wt％的固含量。所述“固含量”是指溶液蒸发后所剩余的质量占原分散体质量的百分比。
基于第一组份的总重量，所述羟基丙烯酸树脂可以为至少约4wt％，合适地至少约7wt％，合适地至少约10wt％，和/或至多约40wt％，诸如至多约30wt％，合适地至多约25wt％。基于第一组份的总重量，所述羟基丙烯酸树脂可以为约4-40wt％，合适地7-30wt％，诸如10-25wt％，或在使用这些端值的任何其他组合范围内。
所述第一组份中包括的有机溶剂是第一组份中的主要分散介质。合适地，所述有机溶剂包括酯类溶剂、酮类溶剂、烷烃类溶剂和醇类溶剂。所述酯类溶剂可以为选自以下的一种或多种：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、丙酸丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯、和丙二醇甲醚醋酸酯。所述酮类溶剂可以为选自以下的一种或多种：甲基异丁基酮、二丙酮醇、二异丁基酮、和甲基正戊基酮。所述烷烃类溶剂可以为选自以下的一种或多种：环己烷、正己烷、正庚烷、100号溶剂油、S100-140。所述醇类溶剂可以为选自以下的一种或多种：异丙醇、正丙醇、异丁醇、和正丁醇。
基于第一组份的总重量，所述有机溶剂可以包括15～40wt％的酯类溶剂、3～10wt％的酮类溶剂、3～10wt％的烷烃类溶剂和0.5～5wt％的醇类溶剂。
所述第一组份还可以包括非羟基丙烯酸树脂。所述非羟基丙烯酸树脂可以不包含羟基。所述非羟基丙烯酸树脂可以包括氨基甲酸酯连接基。
合适地，所述非羟基丙烯酸树脂具有至少40000的数均分子量(Mn)，例如40000-50000的Mn。所述数均分子量可以通过凝胶渗透色谱法使用适当的标准物如聚苯乙烯标准物测定。合适地，所述非羟基丙烯酸树脂具有不超过120℃的玻璃化转变温度，诸如50～100℃的玻璃化转变温度。所述玻璃化转变温度可以通过动态热机械分析(DMA)使用TAInstruments Q800仪器测定，测定参数：频率为10Hz，振幅为5mm，温度斜坡为-100℃至250℃，Tg确定为根据ASTM D7028的tanδ曲线的峰值。
通常，所述非羟基丙烯酸树脂可以溶液的形式加入到涂料组合物中，所述溶液可以具有25-30wt％的固含量。所述“固含量”是指溶液蒸发后所剩余的质量占原分散体质量的百分比。
基于第一组份的总重量，所述非羟基丙烯酸树脂可以为至少约0wt％，合适地至少约2wt％，和/或至多约10wt％，诸如至多约6wt％。基于第一组份的总重量，所述非羟基丙烯酸树脂可以为约0-10wt％，合适地2-6wt％，或在使用这些端值的任何其他组合范围内。
在根据本发明的涂料组合物中，所述羟基丙烯酸树脂与非羟基丙烯酸树脂的重量比可以为10～1.5:1。通过采用特定配比的羟基丙烯酸树脂和非羟基丙烯酸树脂，涂料组合物所形成的附着力得到提高，并且进一步地加速涂层的快干性，从而避免发生涂层间的干扰，诸如，出现咬底和性能下降。
所述第一组份还可以包括颜料。所述颜料可以赋予涂料组合物颜色和/或效果，并调节涂料所形成涂层的亮度和透光率。适合用于本发明的颜料包括炭黑、钛白、红颜料、蓝颜料、黄颜料、珠光粉和/或铝粉等。
通常，所述颜料可以色浆的形式加入到涂料组合物中。例如，所述颜料可以是包含炭黑的色浆。例如，所述颜料可以是包含炭黑和钛白的色浆。
基于第一组份的总重量，所述颜料可以为约0-30wt％存在于涂料组合物中。
所述第一组份还可以包括匀光助剂。所述匀光助剂可以调整通过涂层发出的光的发散性。基于第一组份的总重量，所述匀光助剂可以为约0-5wt％存在于涂料组合物中。
所述第二组份中包括的异氰酸酯类固化剂可以包括单异氰酸酯、二异氰酸酯和/或多异氰酸酯。所述“多异氰酸酯”是指其中包含三个或以上异氰酸酯(-NCO)基团的化合物。根据本发明的涂料组合物的第二组份中包括的异氰酸酯可以包括脂肪族异氰酸酯和/或脂环族异氰酸酯。
所述异氰酸酯可以由以下单体组成：六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、和/或二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)。合适地，所述异氰酸酯类固化剂可以包括HDI型异氰酸酯，即，由包含HDI的单体组成的异氰酸酯。通常，第二组份可以包含基于第二组份的总重量10～20wt％的异氰酸脂类固化剂。
所述第二组份还可以包括稀释剂。所述稀释剂包括，但不限于乙酸丁酯、100号溶剂油、二甲苯、PMA等。
根据本发明的涂料组合物还可以包括一种或多种其他助剂，其包括但不限于：底材润湿剂，所述底材润湿剂可以改善涂料组合物的表面张力和渗透性，能更好地润湿底材，改善涂料的附着力；消泡剂，所述消泡剂可以抑制涂料组合物中泡沫的形成；分散剂，所述分散剂可以促进涂料组合物中成分相容；流平剂，所述流平剂可以促进涂料湿膜的流平：紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂可以吸收紫外线，提升涂料的抗老化性能；附着力促进剂，所述附着力促进剂可以增加涂料的漆膜与基材或涂料漆膜之间的附着力；等等。当这些助剂存在时，每种助剂以基于所述涂料组合物的总重量计至多为约2wt％的量存在。合适地，所述其他助剂可以存在于所述第一组份和/或第二组份中。
在本发明的双组份涂料组合物中，所述第一组份和所述第二组份可以具有10～5：1的重量比。
根据本发明的涂料组合物可以通过如下方式制备：(1)制备涂料组合物的第一组份混合物；和(2)将所述第一组份混合物与第二组份混合物进行混合。
具体地，上述步骤(1)可以如下进行：在10～35℃下和500～1200rpm的转速下混合羟基丙烯酸树脂、任选的非羟基丙烯酸树脂、溶剂、任选的助剂和任选的颜料，然后搅拌30-40min。
根据本发明的涂料组合物可以用于涂覆基材。所述经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少部分所述基材上的上述双组份涂料组合物。所述基材可以包括塑料基材，诸如PC、PMMA、和/或PP。所述基材可以是透明或半透明的。在本文中，所述“透明或半透明的基材”是指允许一定比例的可见光穿过的、透光率为至少2％的基材。合适地，所述基材可以是车辆部件，例如，发光格栅、保险杠、饰条、后视镜、和/或盖板。
合适地，所述基材可以是经过处理或未经处理的。所述基材可以是经过涂料组合物预涂覆或未经涂料组合物预涂覆的。
根据本发明的双组份涂料组合物可以通过本领域技术人员已知的方式涂覆，例如电涂、喷涂、静电喷涂、浸渍、辊涂、刷涂等，然后固化形成涂层。合适地，根据本发明的双组份涂料组合物可以在约60～100℃的温度下烘烤约30～60分钟固化成膜。根据本发明的双组份涂料组合物可以形成具有10～40μm的干膜厚度的涂层。所述“干膜厚度”为涂料组合物完全固化后所具有的厚度。
本发明还涉及一种涂料体系，包括第一涂料组合物和第二涂料组合物，第一涂料组合物和/或第二涂料组合物是上述双组份涂料组合物。
合适地，所述第一涂料组合物所形成的涂层具有至少90％的透光率。合适地，所述第一涂料组合物基本不包含颜料。在本文中，所述“基本不包含”是指颜料在涂料组合物中的含量小于1000ppm。合适地，所述第一涂料组合物形成的涂层可以具有10～25μm的干膜厚度。
合适地，所述第二涂料组合物所形成的涂层具有小于2％的透光率。合适地，所述第二涂料组合物可以包括颜料，诸如炭黑颜料，使得第二涂料组合物所形成深色的涂层。所述深色可以为黑色或深灰色。在本文中，所述“深色”是指，基于JIS Z 8729所规定的L*a*b表色系，涂层的亮度值(45°角L值)小于60。合适地，所述第二涂料组合物所形成的涂层可以不超过30。合适地，所述第二涂料组合物形成的涂层可以具有20～35μm的干膜厚度。在本文中，涂层的透光度或L值是通过将涂料组合物涂覆于PC基材上并固化后测量得到。
根据本发明的涂料体系还可以包括第三涂料组合物。合适地，所述第三涂料组合物所形成的涂层可以具有小于80％的透光率。例如，所述第三涂料组合物所形成的涂层可以具有10-20％的透光率。例如，所述第三涂料组合物所形成的涂层可以具有30-50％的透光率。合适地，所述第三涂料组合物可以包括颜料，以赋予涂料期望的颜色。合适地，所述第三涂料组合物形成的涂层可以具有20～35μm的干膜厚度。
合适地，所述第三涂料组合物可以是上述的双组份涂料组合物。
在根据本发明的涂料体系中，所述第一涂料组合物可以形成底漆，所述第二涂料组合物可以形成色漆，所述第三涂料组合物可以形成面漆。合适地，所述第一涂料组合物和第二涂料组合物可以同时固化。在本文中，所述“同时固化”是指在涂覆第一涂料组合物之后且涂覆第二涂料组合物之前，没有固化步骤，第一涂料组合物和第二涂料组合物在同一步骤中固化。
根据本发明的涂料体系可以用于涂覆透明或半透明的塑料基材，诸如PC、PMMA、和/或PP。合适地，所述基材是车辆部件，包括发光格栅、保险杠、饰条、后视镜、和/或盖板。所述涂料体系可以满足透明或半透明基材所需的满足透光效果、颜色效果以及机械性能。
在另一方面，本发明又涉及一种部件，包括内表面和外表面，其中所述内表面至少部分涂覆有透明底漆、遮蔽色漆和半透明面漆，所述外表面至少部分涂覆有透明面漆。
如上所述，“透明”漆是指涂层具有至少90％的透光率。所述“遮蔽”漆是指涂层具有小于2％的透光率。所述“半透明”漆是指涂层具有至少2％且小于90％的透光率。
合适地，所述遮蔽色漆的涂层具有，基于JIS Z 8729所规定的L*a*b表色系，小于60的45度角L值，诸如不超过30的45度角L值。
合适地，所述内表面上的半透明面漆层可以具有10-20％的透光率。合适地，所述内表面上的半透明面漆层可以具有30-50％的透光率。
合适地，所述内表面上的透明底漆层具有的干膜厚度为10～25μm。合适地，所述内表面上的遮蔽色漆层具有的干膜厚度为20～40μm。合适地，所述内表面上的半透明面漆层具有的干膜厚度为20～40μm。合适地，所述外表面上的透明面漆层具有的干膜厚度为10～20μm。
合适地，用于涂覆该部件的透明底漆和/或遮蔽色漆可以是根据本发明的双组份涂料组合物。
所述部件的内表面可以包括透光区域。所述透光区域可以被透明底漆和半透明面漆所覆盖。所述透光区域可以通过镭雕处理形成。
在根据本发明的部件中，所述内表面面向光源，使得来自光源的光线通过内表面的透光区域，并最终从基材的外表面向外发出。因此，根据本发明的部件可以达到期望的发光以及遮盖效果。同时，根据本发明的部件通过特定的涂层组合叠加，使得部件满足镭雕处理条件，包括：部件基材不受损、镭雕处理后涂层间不咬底、且改善了透明/半透明基材的各项机械性能。
根据本发明的该部件可以由透明或半透明的塑料基材组成，诸如PC、PMMA、和/或PP基材。合适地，所述部件是车辆部件，包括发光格栅、保险杠、饰条、后视镜、和/或盖板。
本发明又涉及处理部件的方法。通过所述处理方法，可以获得如上所述的根据本发明的部件。
本发明提供了第一处理部件的方法，包括：在部件的至少部分内表面上依次涂覆透明底漆、遮蔽色漆和半透明面漆；和，在部件的至少部分外表面上涂覆透明面漆。
合适地，所述方法还包括：
在涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分内表面进行镭雕处理。
经所述处理/涂覆方法，使得部件可以实现期望的颜色效果和透光率。图1示出了根据所述处理方法的获得的基材的示意图(a)和透光效果图(b)。同时，经所述处理/涂覆方法获得部件的各项机械性能得以强化，使其满足应用要求。例如，如上处理/涂覆的基材可以是车辆部件，满足OEM用漆的各项性能需求。
本发明另外还提供了第二种处理部件的方法，包括：在部件的至少部分外表面上依次涂覆透明底漆、遮蔽色漆、半透明色漆和透明面漆。
所述方法还可以包括：
在对部件的外表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理。
或者任选地，所述方法还可以包括：
在对部件的外表面涂覆透明面漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理，和
任选地，在对部件的部分外表面进行镭雕处理之后，在部件的至少部分外表面上涂覆透明面漆。
或者任选地，所述方法还可以包括：
在对部件的外表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分内表面进行镭雕处理。
经该处理/涂覆方法，使得部件可以实现期望的颜色效果和透光率。图2示出了根据本发明所述的第二种处理方法获得的部件的效果图和光照下效果图：(a)在对部件的外表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理；(b)在对部件的外表面涂覆透明面漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理。
本发明另外还提供了第三种处理部件的方法，包括：在部件的至少部分内表面上依次涂覆透明底漆和遮蔽色漆；和，在部件的至少部分外表面上涂覆透明底漆、半透明色漆和透明面漆。
所述方法还可以包括：
在对部件的内表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分内表面进行镭雕处理。
根据本发明的双组份涂料组合物可以适用于上述第一、第二和第三种部件处理方法。根据本发明的双组份涂料组合物与所述三种部件处理方法结合可以提供颜色、透光率、机械性能的综合效果。合适地，在以上三种部件处理方法中，所述透明底漆和/或遮蔽色漆可以是根据本发明的双组份涂料组合物。合适地，所述半透明面漆可以是根据本发明的双组份涂料组合物。
如上所述，“透明”漆是指涂层具有至少90％的透光率。所述“遮蔽”漆是指涂层具有小于2％的透光率。所述“半透明”漆是指涂层具有至少2％且小于90％的透光率。
在以上三种部件处理方法中，所述遮蔽色漆的涂层可以具有，基于JIS Z 8729所规定的L*a*b表色系，小于60的45度角L值，诸如不超过30的45度角L值。
在以上三种部件处理方法中，所述透明底漆的涂层可以具有10～25μm的干膜厚度。所述遮蔽色漆的涂层可以具有20～40μm的干膜厚度。所述半透明色漆的涂层可以具有20～40μm的干膜厚度。所述半透明面漆层可以具有20～40μm的干膜厚度。所述透明面漆层可以具有10～20μm的干膜厚度。
实施例
提供下述实施例进一步阐述本发明，但不应认为其将本发明限制在实施例所述的细节。除另有说明，下述实施例中所有的份数和百分数均以重量计。
根据本发明的双组份涂料组合物的制备
使用下表1中所列的组份和含量制备根据本发明的双组份涂料组合物Ex1-6。制备方法包括：
(1)在10～35℃下和500～1200rpm的转速下混合表1中所列组份，然后搅拌30-40min制备涂料组合物的第一组份混合物；(2)混合HDI异氰酸酯固化剂和稀释剂，制备涂料组合物的第二组份混合物；和，(3)10～5：1的重量比，混合所述第一组份混合物和所述第二组份混合物。
表1.根据本发明的双组份涂料组合物的第一组份
a溶液形式，固含量约为55～65wt％；
b溶液形式，固含量约为45～55wt％；
c溶液形式，固含量约为25～30wt％；
d选自以下的一种或多种：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、丙酸丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯、和丙二醇甲醚醋酸酯；
e选自以下的一种或多种：甲基异丁基酮、二丙酮醇、二异丁基酮、和甲基正戊基酮；
f选自以下的一种或多种：环己烷、正己烷、正庚烷、100号溶剂油、S100-140；
g选自以下的一种或多种：异丙醇、正丙醇、异丁醇、和正丁醇；
h BYK 300；
i TEGO ADDBOND LTW；
j TINUVIN 400或TINUVIN 123；
k包含碳黑，固含量为35～55％；
l包含钛白，图含量为65～85％。
将上述透明底漆1-2、遮蔽色漆1-2和半透明面漆1-2分别涂覆于PC基材，再在60-100℃下烘烤30-60分钟。然后对包含涂料组合物所形成涂层的基材分别进行如下测试：
1-基材附着力
所述“附着力”是指涂层对基材表面的粘附能力以及涂层本身的凝聚能力。在本文中，根据GB/T 9286标准测定涂层的附着力。
用NT刀在试样表面划6x6刻线(25个1mm2方格，划线应深及基底)，保持测试表面尽可能平整(保持刀刃锋利)。若试样太小没有足够的空间划格，则划45度交叉格。将Nichiban胶带(No.405)、Scotch胶带(No.610)或同类型其它胶带(18mm宽，胶带粘性应当大于等于5.3N/18mm宽)粘贴至试样表面，并用橡皮将胶带压实，使胶带与测试表面充分接触，静置3分钟。沿90度方向迅速撕下胶带，目测检验测试表面，参照ISO标准评级。
ISO标准评级：
0级：5B
切口的边缘完全光滑，格子边缘没有任何剥离。
1级：4B
在切口相交处有小片剥离，划格区内实际破损小于等于5％。
2级：3B切口的边缘或相交处有剥离，其面积在5％-15％。
3级：2B沿切口边缘有部分剥离或整大片剥离，或部分格子被整片剥离，剥离的面积在15％-35％。
4级：1B切口边缘大于剥离或一些方格部分或全部剥落，其面积在35％-65％。
5级：0B在划线边缘及交叉处有成片的油漆脱落，且脱落总面漆大于65％。
经测试，所述透明底漆1-2、遮蔽色漆1-2和半透明面漆1-2对PC基材的附着力为5B。
根据本发明的涂料体系/部件
通过透明底漆1、遮蔽色漆1和半透明面漆1处理PC基材，得到部件1；和，通过透明底漆2、遮蔽色漆2和半透明面漆2处理PC基材，得到部件2。具体处理方法包括：
对PC基材表面进行前处理以进行基材清洁；
在基材的表面A上依次涂覆透明底漆、遮蔽色漆，然后进行固化；
对基材的表面A的一部分进行镭雕处理；
在基材的表面A上依次涂覆半透明面漆，然后进行固化；和
在基材的表面B上涂覆透明面漆，然后进行固化。
其中表面B上的透明面漆为可用于OEM漆的市售UV透明面漆。
对部件1和部件2分别进行如下测试：
1-基材附着力
所述“附着力”是指涂层对基材表面的粘附能力以及涂层本身的凝聚能力。在本文中，根据GB/T 9286标准测定涂层的附着力。
用NT刀在试样表面划6x6刻线(25个1mm2方格，划线应深及基底)，保持测试表面尽可能平整(保持刀刃锋利)。若试样太小没有足够的空间划格，则划45度交叉格。将Nichiban胶带(No.405)、Scotch胶带(No.610)或同类型其它胶带(18mm宽，胶带粘性应当大于等于5.3N/18mm宽)粘贴至试样表面，并用橡皮将胶带压实，使胶带与测试表面充分接触，静置3分钟。沿90度方向迅速撕下胶带，目测检验测试表面，参照ISO标准评级。
ISO标准评级：
0级：5B
切口的边缘完全光滑，格子边缘没有任何剥离。
1级：4B
在切口相交处有小片剥离，划格区内实际破损小于等于5％。
2级：3B切口的边缘或相交处有剥离，其面积在5％-15％。
3级：2B沿切口边缘有部分剥离或整大片剥离，或部分格子被整片剥离，剥离的面积在15％-35％。
4级：1B切口边缘大于剥离或一些方格部分或全部剥落，其面积在35％-65％。
5级：0B在划线边缘及交叉处有成片的油漆脱落，且脱落总面漆大于65％。
2-耐潮湿性
所述“耐潮湿性”是指在潮湿环境下，涂层性能保持恒定的能力。
在文本中，按照如下步骤测定涂层的耐潮湿性：
将涂层置于95±5％RH下240小时后，评价涂层的附着力和外观。所述附着力的确定方法和评级标准如上所述。
外观：涂层不脱离基材，没有膨胀、软化、变粘或增亮等视觉或触觉变化；
基材附着力：根据上述评级标准，在10N的载荷下涂层无破损。
3-耐老化性
所述“耐老化性”是指涂层在使用中抵抗光照、潮湿、高温等不利作用而保持原性能的能力。在文本中，按照如下步骤测定涂层的耐老化性：
将涂层置于70℃下约7天后，评价涂层的外观和基材附着力。
如果涂层能同时满足以下要求，则认为具备耐老化性：
外观：涂层不脱离基材，没有膨胀、软化、变粘或增亮等视觉或触觉变化；
基材附着力：根据上述评级标准，附着力至少为4B。
4-冷湿循环
根据GMW14797测试涂料的耐冷湿循环性能。具体地，测试方法包括：将部件置于以下循环15次：
20h@38℃、～100％RH+3h@-30℃+1h@RT；
然后评价涂层的外观和基材附着力。
如果涂层能同时满足以下要求，则认为具备耐老化性：
外观：涂层不脱离基材，没有膨胀、软化、变粘或增亮等视觉或触觉变化；
基材附着力：根据上述评级标准，附着力至少为4B。
5-透光效果
如附图1和2所示，根据本发明的部件具备期望的颜色和透光效果。
将上述性能测试结果总结如下：
性能测试 部件1 部件2
附着力 0级 0级
耐潮湿 OK OK
耐老化性 OK OK
冷湿循环 OK OK

Claims (54)

1.一种双组份涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂，
其中所述羟基丙烯酸树脂具有10000～30000的数均分子量，所述羟基丙烯酸树脂包括低羟值丙烯酸树脂和中羟值丙烯酸树脂，所述低羟值丙烯酸树脂具有小于30mgKOH/g的羟值，所述中羟值丙烯酸树脂具有30～70mgKOH/g的羟值。
2.如权利要求1所述的双组份涂料组合物，其中所述第一组份还包括非羟基丙烯酸树脂。
3.如权利要求1或2所述的双组份涂料组合物，其中所述涂料组合物在60～100℃*30～60min下可固化。
4.如权利要求1-3中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述涂料组合物的固含量为20～50wt％。
5.如权利要求1-4中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述羟基丙烯酸树脂具有不超过15mgKOH/g的酸值。
6.如权利要求1-5中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述低羟值丙烯酸树脂与所述中羟值丙烯酸树脂的重量比为1.5～3：1 。
7.如权利要求2-6中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述非羟基丙烯酸树脂包括氨基甲酸酯连接基。
8.如权利要求2-7中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述非羟基丙烯酸树脂具有至少40000的数均分子量。
9.如权利要求2-8中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述羟基丙烯酸树脂与非羟基丙烯酸树脂的重量比为10～1.5/1。
10.如权利要求1-9中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述有机溶剂包括酯类溶剂、酮类溶剂、烷烃类溶剂和醇类溶剂。
11.如权利要求1-10中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述有机溶剂包括基于第一组份的总重量的15～40wt％的酯类溶剂、3～10wt％的酮类溶剂、3～10wt％的烷烃类溶剂和0.5～5wt％的醇类溶剂。
12.如权利要求10或11所述的双组份涂料组合物，其中所述酯类溶剂选自以下的一种或多种：乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、丙酸丁酯、乙二醇丁醚醋酸酯、和丙二醇甲醚醋酸酯。
13.如权利要求10或11所述的双组份涂料组合物，其中所述酮类溶剂为选自以下的一种或多种：甲基异丁基酮、二丙酮醇、二异丁基酮、和甲基正戊基酮。
14.如权利要求10或11所述的双组份涂料组合物，其中所述烷烃类溶剂为选自以下的一种或多种：环己烷、正己烷、正庚烷、100号溶剂油、和S100-140。
15.如权利要求10或11所述的双组份涂料组合物，其中所述醇类溶剂为选自以下的一种或多种：异丙醇、正丙醇、异丁醇、和正丁醇。
16.如权利要求1-15中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述异氰酸酯类固化剂包括HDI型异氰酸酯。
17.如权利要求1-16中任一项所述的双组份涂料组合物，还可以包括颜料。
18.如权利要求1-17中任一项所述的双组份涂料组合物，其中所述涂料组合物形成的涂层的干膜厚度为10～40μm。
19.一种经涂覆的基材，包括基材和涂覆于至少部分基材上的如权利要求1-18中任一项所述的双组份涂料组合物。
20.如权利要求19所述的经涂覆的基材，其中所述基材包括PC、PMMA、和/或PP。
21.如权利要求19或20所述的经涂覆的基材，其中所述基材是透明或半透明的。
22.如权利要求19-21中任一项所述的经涂覆的基材，其中所述基材是车辆部件。
23.一种涂料体系，包括第一涂料组合物和第二涂料组合物，第一涂料组合物和/或第二涂料组合物是双组份涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂，
其中所述羟基丙烯酸树脂具有10000～30000的数均分子量，所述羟基丙烯酸树脂包括低羟值丙烯酸树脂和中羟值丙烯酸树脂，所述低羟值丙烯酸树脂具有小于30mgKOH/g的羟值，所述中羟值丙烯酸树脂具有30～70mgKOH/g的羟值。
24.如权利要求23所述的涂料体系，其中所述第一涂料组合物所形成的涂层具有至少90％的透光率。
25.如权利要求23或24所述的涂料体系，其中所述第二涂料组合物所形成的涂层具有小于2％的透光率。
26.如权利要求23-25中任一项所述的涂料体系，其中所述第二涂料组合物所形成的涂层具有小于60的45度角L值。
27.如权利要求23-26中任一项所述的涂料体系，其中所述第一涂料组合物和所述第二涂料组合物同时固化。
28.如权利要求23-27中任一项所述的涂料体系，还包括第三涂料组合物，所述第三涂料组合物所形成的涂层具有小于80％的透光率。
29.如权利要求28所述的涂料体系，其中所述第三涂料组合物为双组份涂料组合物，包括第一组份和第二组份，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂，其中所述第一组份包括羟基丙烯酸树脂和有机溶剂，所述第二组份包括异氰酸酯类固化剂，
其中所述羟基丙烯酸树脂具有10000～30000的数均分子量，所述羟基丙烯酸树脂包括低羟值丙烯酸树脂和中羟值丙烯酸树脂，所述低羟值丙烯酸树脂具有小于30mgKOH/g的羟值，所述中羟值丙烯酸树脂具有30～70mgKOH/g的羟值。
30.一种部件，包括内表面和外表面，其中所述内表面至少部分涂覆有透明底漆、遮蔽色漆和半透明面漆，所述外表面至少部分涂覆有透明面漆。
31.如权利要求32所述的部件，其中所述内表面包括透光区域，所述透光区域覆盖有透明底漆和半透明面漆。
32.如权利要求31所述的部件，其中所述透光区域通过镭雕处理形成。
33.如权利要求30-32中任一项所述的部件，其中所述半透明面漆所形成的涂层具有10～20％的透光率。
34.如权利要求30-32中任一项所述的部件，其中所述半透明面漆所形成的涂层具有30～50％的透光率。
35.如权利要求30-34中任一项所述的部件，其中所述内表面上的透明底漆层具有的干膜厚度为10～25μm。
36.如权利要求30-35中任一项所述的部件，其中所述内表面上的遮蔽色漆层具有的干膜厚度为20～40μm。
37.如权利要求30-36中任一项所述的部件，其中所述内表面上的半透明面漆层具有的干膜厚度为20～40μm。
38.如权利要求30-37中任一项所述的部件，其中所述外表面上的透明面漆层具有的干膜厚度为10～20μm。
39.如权利要求30-38中任一项所述的部件，其中所述部件由透明或半透明基材组成。
40.如权利要求30-39中任一项所述的部件，其中所述部件由PC、PMMA、和/或PP基材组成。
41.如权利要求30-40中任一项所述的基材，其中所述部件是车辆部件，包括发光格栅、保险杠、饰条、后视镜、和/或盖板。
42.如权利要求30-41中任一项所述的基材，其中所述透明底漆和/或遮蔽色漆是如权利要求1-18中任一项所述的双组份涂料组合物。
43.一种处理部件的方法，包括：
在部件的至少部分内表面上依次涂覆透明底漆、遮蔽色漆和半透明面漆；和
在部件的至少部分外表面上涂覆透明面漆。
44.如权利要求43所述的方法，包括：
在对部件的内表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分内表面进行镭雕处理。
45.如权利要求43或44所述的方法，其中所述透明底漆和/或遮蔽色漆是如权利要求1-18中任一项所述的双组份涂料组合物。
46.一种处理部件的方法，包括：
在部件的至少部分外表面上依次涂覆透明底漆、遮蔽色漆、半透明色漆和透明面漆。
47.如权利要求46所述的方法，包括：
在对部件的外表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理。
48.如权利要求46所述的方法，包括：
在对部件的外表面涂覆透明面漆之后，对部件的部分外表面进行镭雕处理。
49.如权利要求48所述的方法，包括：
在对部件的部分外表面进行镭雕处理之后，在部件的至少部分外表面上涂覆透明面漆。
50.如权利要求46所述的方法，包括：
在对部件的外表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分内表面进行镭雕处理。
51.如权利要求46-50中任一项所述的方法，其中所述透明底漆和/或遮蔽色漆是如权利要求1-18中任一项所述的双组份涂料组合物。
52.一种处理部件的方法，包括：
在部件的至少部分内表面上依次涂覆透明底漆和遮蔽色漆；和
在部件的至少部分外表面上涂覆透明底漆、半透明色漆和透明面漆。
53.如权利要求52所述的方法，包括：
在对部件的内表面涂覆遮蔽色漆之后，对部件的部分内表面进行镭雕处理。
54.如权利要求52或53所述的方法，其中所述透明底漆和/或遮蔽色漆是如权利要求1-18中任一项所述的双组份涂料组合物。
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